Гидравлический расчет трубопроводных систем

Гидравлический расчет трубопроводных систем

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Городское строительство и хозяйство»

Гидравлический расчет трубопроводных систем

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе по дисциплине

Основы гидравлики и теплофизики

Выполнил студент группы

Р. Брюховец

Иркутск 2013 г

Задание на курсовую работу. Вариант 5

По курсу: Основы гидравлики и теплофизики

Студенту Брюховцу Р.

Тема курсовой работы: Гидравлический расчет трубопроводных систем

Исходные данные: 1: Расход воды 11 дм3/с, диаметр первой трубы 40 мм, диаметр второй трубы 70 мм, диаметр третей трубы 100 мм. Длина первого трубопровода 10 м, длина второго трубопровода 10 м, длина третьего трубопровода 6 м, температура воды 30ºС. Коэффициент шероховатости стенок трубопровода 0.1 мм, угол расположения наклонных участок относительно горизонтальной плоскости 60º. 2: данные смотри в таблице на стр. 13. 3: данные смотри на стр.21

Рекомендуемая литература: 1. Бухаркин Е. Н. и др. Инженерные сети. Оборудование зданий и сооружений /Е.Н. Бухаркин, В. В. Кушнирюк и др. - М.: Высш. шк., 2008. - 414 с; 2. Кедров В. С. Санитарно-техническое оборудование зданий: учебник для вузов/В. С. Кедров, Е. Н. Ловцов. - М.: ООО «Бастет», 2008. - 480 с; 3. Макотрина Л. В. Санитарно-техническое оборудование зданий. Методические указания для выполнения курсового проекта для студентов специальности 290800 "Водоснабжение и водоотведение" дневной и заочной формы обучения. - Иркутск, ИрГТУ, 2011. - 59 с. (электронный вариант); 4. Сомов М. А., Журба М. Г. Водоснабжение. Том 1. Системы забора, подачи и распределения воды: Учебник для вузов. - М.: Издательство АСВ, 2010. - 262 с; 5. Сайриддинов С. Ш. Гидравлика систем водоснабжения и водоотведения: Учеб. Пособие. - М.: Издательство АСВ, 2008. - 352 с;

Дата выдачи задания “1” октября 2013г.

Дата представления курсовой работы руководителю “23” декабря 2013г.

Руководитель: _________ Епифанов С.П. Подпись

ВВЕДЕНИЕ

Трубопроводные системы представляют собой объединение труб с помощью различных соединений. Они являются основой системы обеспечения населения, производства и сельского хозяйства жизненно важными продуктами: чистым воздухом, питьевой и технологической водой, высоко- и низкопотенциальным теплоносителем (теплом), газом, нефтепродуктами. Трубопроводы делятся на короткие и длинные. К первым относятся все трубопроводы, в которых местные потери напора превышают 5…10% потерь напора по длине. К ним относят, к примеру, системы водоснабжения, водоотведения, горячего водоснабжения внутри зданий. Ко вторым относятся трубопроводы, в которых местные потери меньше 5…10% потерь напора по длине. К таким трубопроводам относятся, например, магистральные водоводы, нефтепроводы. Целью расчета короткого трубопровода может быть определение напора или давления в начале трубопровода, потерь напора или потерь давления, а также определение расхода или диаметра трубопровода при известном напоре в его начале.

Длинные трубопроводы можно разделить также на простые и сложные. Простыми называются последовательно соединенные трубопроводы одного или различных сечений, не имеющих никаких ответвлений. К сложным трубопроводам относятся системы труб с одним или несколькими ответвлениями, параллельными ветвями и т.д. К сложным относятся и так называемые кольцевые трубопроводы.

Кольцевая сеть состоит из замкнутых колец и магистралей, присоединенных к водонапорной башне или резервуару. Кольцевые трубопроводы (системы водопровода) проектируются для подачи воды непосредственно потребителю на хозяйственные, питьевые, противопожарные и производственные нужды. При этом должны быть обеспечены необходимые напоры, расходы воды и режимы водопотребления.

1. РАСЧЕТ КОРОТКИХ ТРУБОПРОВОДОВ.

Вода из водонапорного бака вытекает через трубопровод переменного сечения. Требуется:

Рассчитать потери напора ∆hi в отдельных элементах (в трубах и местных сопротивлениях) и полные потери напора ∆h;

Определить уровень воды в баке при заданном расходе Q и температуре;

Рассчитать значения полных и статических напоров в точках a, b, c, d, e, k, z, n и построить напорную и пьезометрическую линии;

Рассчитать и построить гидравлическую характеристику трубопровода ∆h=f(Q)

Дано: э= 0,1мм=0,1⋅10-3 м

α = 60º

Q = 11дм3/с=11⋅10-3м3/с= 40 мм = 0,04 м= 70 мм = 0,07 м= 100 мм = 0,1 м= 30ºC

l1 = 10 м= 10 м= 6м

ν30 = 0,81⋅10-6 м2/с

Рис. 1.1. Расположение трубопровода  

Рассчитаем скорости потоков в трубопроводах

Расчет потерь напора в трубопроводах

Для определения потерь напора по длине трубы сперва рассчитаем число Рейнольдса, благодаря этому мы узнаем режим движения жидкости для всех участков с различными средними скоростями движения жидкости. Коэффициент гидравлического трения λ определяется по формулам, которые выбираются в зависимости от режима движения и области сопротивления.

Режимы движения:<2000 - ламинарный

<Re<4000 - неустойчивый>4000 - турбулентный

Области сопротивления:

доквадратичная зона ( область шероховатых труб)

Где λ определяется по формуле Альтшуля;

зона гидравлически гладких труб

Где λ определяется по формуле Блазиуса;

квадратичная зона шероховатых труб

Где λ определяется по формуле Шифринсона;

Формулы для определения потерь напора на разных участках трубопровода:

Формула расчёта потерь напора на повороте:

Для определения потерь напора на выходе выбираем - коэффициент местного сопротивления. Этот коэффициент зависит от угла расположения наклонных участков относительно горизонтальной плоскости. В задаче угол на выходе α =60°, коэффициент местного сопротивления .

Формула и систем расчёта потерь напора при внезапном расширении:

Расчёт потерь напора по длине:

а) Потери напора на выходе потока из бака (a-b)

ξ - коэффициент местного сопротивления

б) Потери напора по длине (b-c)

где λ - коэффициент гидравлического трения, величина которого зависит от режима движения жидкости (числа Рейнольдса):

трубопровод работает в переходном режиме, λ1 рассчитывается по формуле Шифринсона:

в) Потери напора на повороте (c-d)

г) Потери напора при расширении (d-e)

д) Потери напора по длине (e-k)

трубопровод работает в области шероховатых труб, λ2 рассчитывается по формуле Альтшуля:

) Потери напора на повороте (k-m)

ж) Потери напора на расширение (k-m)

з) Потери напора по длине (m-n)

Суммарные потери напора:

Определение уровня воды в напорном баке.

Составляем уравнение Бернулли для сечений и определяем уровень воды Н в напорном баке:

= (-l1+ l3) ⋅ sinα = -4⋅sin 60º = -3.464м

- координата центра тяжести сечения III

Расчет и построение напорной линии

Полные напоры в сечениях трубопровода

= H = 30.245м= Ha -= 30.245- 3.62 = 26.625м= Hb- = 26.625 - 24.28 = 2.345м

Hd = Hc -  = 2.345 - 2.175 = 0.169ме = Hd -  = 0.169 - 1.756 = -1.586м=He -  = -1.586 - 1.31 = -2.896м= Hk -  = -2.896 - 0.233 = -3.129м= Hz -  = -3.129 - 0.109 = -3.238м=Hm -  = -3.238 - 0. 126 = -3.364м

Наносим данные на рис 1.2

Расчет и построение пьезометрической линии

а) Скоростные напоры в трубах

б) Пьезометрические напоры в сечениях трубопроводов:

Наносим данные на рис. 1.2

Рис.1.2 Напорная и пьезометрическая линии

Расчет и построение напорной характеристики

Проверка: подставим Q (расход) в уравнение и получим:

Напорная характеристика трубопровода ∆h =

при Q = 2 дм3/с = 2۰10-3 ì3/ñ ∆h = (2۰10-3)2 = 1.11 м

при Q = 4 дм3/с = 4۰10-3 ì3/ñ ∆h =  (4۰10-3)2 = 4.44 м

при Q = 6 дм3/с = 6۰10-3 ì3/ñ ∆h =  (6۰10-3)2 = 9.98 м

при Q = 8 дм3/с = 8۰10-3 ì3/ñ ∆h =  (8۰10-3)2 = 17.75 м

при Q = 10 дм3/с = 10۰10-3 ì3/ñ ∆h =  (10۰10-3)2 = 27.73 м

Рис.1.3 Напорная характеристика трубопровода

2. РАСЧЕТ КОЛЬЦЕВЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

Ðèñ.2 Ñõåìà ñèñòåìû ïîäà÷è è ðàñïðåäåëåíèÿ âîäû: â îêðóæíîñòÿõ óêàçàíû íîìåðà óçëîâ; íàä äóãàìè - íîìåðà äóã; íà äóãå 1 - íàñîñíàÿ ñòàíöèÿ; íàïðàâëåíèå äóãè óêàçûâàåò íàïðàâëåíèå ïîòîêà.

Íàìå÷àåì ïåðâîíà÷àëüíîå ðàñïðåäåëåíèå ïîòîêà íà ñõåìå (Ðèñ.2), ò.å. îïðåäåëÿåì ïðèêèäî÷íûå ðàñ÷åòû íà ó÷àñòêàõ, èñõîäÿ èç óñëîâèé: ñîáëþäåíèÿ áàëàíñà ðàñõîäîâ â óçëàõ è âçàèìîçàìåíÿåìîñòè ëèíèé, ò.å. ðàñõîäû íà ó÷àñòêàõ äîëæíû ðàñïðåäåëÿòüñÿ òàê, ÷òîáû ïðè îòêëþ÷åíèè îäíîé èç ëèíèé îáåñïå÷èòü ïîäà÷ó ðàñõîäà ïî äðóãîé ëèíèè. Äëÿ ýòîãî ó÷àñòêè, ïðèëåãàþùèå ê óçëó, äîëæíû èìåòü áëèçêèå ïî ðàçìåðó äèàìåòðû òðóá. Ñîáëþäåíèå ýòîãî óñëîâèÿ îñîáåííî âàæíî äëÿ íà÷àëüíûõ, áëèæàéøèõ ê íàñîñíîé ñòàíöèè èëè âîäîíàïîðíîé áàøíå ó÷àñòêîâ, ðàñ÷åòíûå ðàñõîäû íà êîòîðûõ èìåþò íàèáîëüøèå çíà÷åíèÿ.

Íàïîðíî-ðàñõîäíàÿ õàðàêòåðèñòèêà íàñîñà:

t = 4ºC

¹ Ó÷-êà     Äëèíà ó÷àñòêà ,ìÄèàì

òðóá , ììÌàòåðèàëÓäåëüíîå ãèäðàâëè÷åñêîå ñîïðîòèâëåíèå

, (ë/c)-2Ãèäðàâëè÷åñêîå ñîïðîòèâëåíèå ó÷àñòêà

Ïîëó÷åíèå íàïîðîâ â óçëàõ è ðàñõîäîâ ïî ó÷àñòêàì

. Ñîñòàâèì óðàâíåíèå áàëàíñà ðàñõîäîâ â êàæäîì óçëå íàøåé ñåòè

. õ1- Q1=0

2. x2 + x9 - x1 = Q2

. x3 - x2 = -Q3

(1) 4. x4 - x3 -x8 = -Q4

5. x5 - x4 - x6 = -Q5

. -x5 + Q6 = 0

. x6 - x7 = - Q7

. x7 + x8 - x9 = -Q8

Ïîñòðîåíèå ìàòåìàòè÷åñêîé ìîäåëè êîëüöåâîãî òðóáîïðîâîäà.

Ñîñòàâèì ìàòðèöó ïîëó÷åííîé ñèñòåìû À (ìàòðèöà èíöèíäåíöèé):

Àõ = b (1)

Ñèñòåìà ëèíåéíî-çàâèñèìà, ò.ê. ∑Qi=0 è ïðè ñëîæåíèè âñåõ óðàâíåíèé ñèñòåìû (1) ïîëó÷èëè 0 = 0, ïîýòîìó îäíî óðàâíåíèå ìîæíî âû÷åðêíóòü; ïîëó÷èì óñå÷åííóþ ìàòðèöó À :

è óñå÷åííûé âåêòîð:

Òîãäà óðàâíåíèå áàëàíñà ðàñõîäîâ ïðèíèìàåò âèä:Ax = b (2)

Ñîñòàâëÿåì óðàâíåíèå Áåðíóëëè äëÿ âñåõ ó÷àñòêîâ ñåòè, íàïðèìåð äëÿ ïåðâîãî ó÷àñòêà îíî èìååò âèä:

Ó÷àñòîê 1:

Àíàëîãè÷íî ñîñòàâëÿÿ óðàâíåíèÿ Áåðíóëëè äëÿ âñåõ îñòàëüíûõ ó÷àñòêîâ, ïîëó÷èì ñëåä. ñèñòåìó óðàâíåíèé:

1. H1- H2= (S1+Sí)|x1|·x1-H0

. H2 - H3 = S2·|x2|·x2

. H3 - H4 = S3·|x3|·x3

. H4 - H5 = S4·|x4|·x4

(3) 5. H5 - H6 = S5·|x5|·x5

. H7 - H5 = S6·|x6|·x6

. H8 - H7 = S7·|x7|·x7

. H8- H4 = S8·|x8·|x8

9. H2 - H8 = S9·|x9|·x9

Âûïèøåì ìàòðèöó ñèñòåìû (3) AT- òðàíñïîíèðîâàííóþ ìàòðèöó

Îòñþäà âèäíî, ÷òî ìàòðèöà ñèñòåìû ÿâëÿåòñÿ òðàíñïîíèðîâàííîé ìàòðèöåé ìàòðèöû À.

Òîãäà â ìàòðè÷íîì âèäå ïîëó÷èëè:

·H = f (x) - c

Èç ñîñòàâëåííûõ óðàâíåíèé ìû ïîëó÷èëè 9 ïåðåìåííûõ Õ, 8 ïåðåìåííûõ Í, âñåãî 9+8=17- ïåðåìåííûõ è 7+9=16 - óðàâíåíèé. ×òîáû ðåøèòü ñèñòåìó óðàâíåíèé (2) è (3) íóæíî çàäàòü çíà÷åíèå îäíîé èç ïåðåìåííûõ, â íàøåì ñëó÷àå çàäàí íàïîð â ïåðâîì óçëå Í1=25ì.

Ðåøàÿ ñèñòåìó ñ ïîìîùüþ ìàòåìàòè÷åñêîé ïðîãðàììîé Maple, íàøëè ñëåäóþùèå èñêîìûå çíà÷åíèÿ ðàñõîäà íà ó÷àñòêå õ è íàïîðû â óçëàõ H:

. H1 - H2 +Íí = 25 - 41.19+17.18 = 0.99ì

. H2 - H3 = 41.19 - 40.31 = 0.88 ì

. H3 - H4 = 40.31 - 38.63 = 2.68 ì

. H4 - H5 = 38.63 - 35.57 = 3.06ì

. H5 - H6= 35.57 - 33.3 = 2.27ì

. H7 - H5 = 35.76 - 35.57 = 0.19ì

. H8 - H7 = 38.74 - 35.76 = 2.98ì

. H8 - H4 = 38.74 - 38.63 = 0.11ì

. H2 -H8 = 41.19 - 38.74 = 2.45ì

Çàíåñåì äàííûå â òàáëèöó:

Ðàññ÷èòàåì äàâëåíèå â óçëàõ ïî ôîðìóëå: P = (H - z)·γ,

ãäå z-âûñîòà óçëà (zi=5, i=1,…,8), γ - óäåëüíûé âåñ,

γ = ρ·g = 1000· 9.81 = 9810 H/ì3

Ïîñòðîèì ïüåçîìåòðè÷åñêóþ ëèíèþ òðóáîïðîâîäà ñ 1 äî 6 óçëà

Ñòðîèì ãðàôèê ïîòåðü íàïîðà ïî ïóòè. Äëÿ ýòîãî âûáèðàåì ïóòü 1-2-3-4-5-6 è ñòðîèì ñîîòâåòñòâóþùèé ãðàôèê, îòêëàäûâàÿ ïî ãîðèçîíòàëüíîé îñè äëèíû ó÷àñòêîâ, à ïî âåðòèêàëüíîé - íàïîðû, â ñîîòâåòñòâóþùèõ óçëàõ.

Ðèñ.2.1 Íàïîðíàÿ õàðàêòåðèñòèêà òðóáîïðîâîäà ñ 1 ïî 6 óçëà

Ïîòåðè íàïîðà ïî êîëüöó

Íàõîäèì àëãåáðàè÷åñêóþ ñóììó ïîòåðü íàïîðà â êîëüöàõ, êîòîðàÿ äîëæíà ðàâíÿòüñÿ íóëþ: ∑h=0

Ñåòü ñ÷èòàåòñÿ ðàññ÷èòàííîé, åñëè ïðè äàííûõ ðàñõîäàõ ïî âåòâÿì êîëüöåâîé ñåòè ïîòåðè íàïîðà ïî îäíîé âåòâè êîëüöà ðàâíû ïîòåðÿì íàïîðà ïî äðóãîé åãî âåòâè.

 íàøåé ñåòè ìû ìîæåì âûäåëèòü òðè êîëüöà, ïî êîòîðûì äåëàåì ðàñ÷åòû:

Ðàññ÷èòàåì ïîòåðè íàïîðà ïî êîëüöó 2-3-4-8

Ïîòîê â òî÷êå 2 ðàçäåëÿåòñÿ íà äâà íàïðàâëåíèÿ, è â òî÷êå 4 ýòè ïîòîêè ñõîäÿòñÿ. Ñëåäîâàòåëüíî, ñóììà ïîòåðü íàïîðà îò òî÷êè 2 äî òî÷êè 4 ïî ïðàâîé âåòâè äîëæíà ðàâíÿòüñÿ ñóììå ïîòåðü íàïîðà ìåæäó ýòèìè òî÷êàìè ïî ëåâîé âåòâè:

ΔÍêîëüöî1 = (Í2 - Í3) + (Í3 - Í4) - (Í8 - Í4) -(Í2 - Í8) = 0

Òî åñòü ïðè ðàññìîòðåíèè äâèæåíèÿ âîäû îòíîñèòåëüíî êîëüöà ìû ïðèíèìàåì ïîëîæèòåëüíûìè ïîòåðè íàïîðà, âîçíèêàþùèå ïðè äâèæåíèè âîäû ïî õîäó ÷àñîâîé ñòðåëêè, à îòðèöàòåëüíûìè -ïðîòèâ õîäà ÷àñîâîé ñòðåëêè.

Ðàññ÷èòàåì ïîòåðè íàïîðà ïî êîëüöó 4-5-7-8

Ïîòîê â òî÷êå 8 ðàçäåëÿåòñÿ íà äâà íàïðàâëåíèÿ, è â òî÷êå 5 ýòè ïîòîêè ñõîäÿòñÿ. Ñëåäîâàòåëüíî, ñóììà ïîòåðü íàïîðà îò òî÷êè 8 äî òî÷êè 5 ïî ïðàâîé âåòâè äîëæíà ðàâíÿòüñÿ ñóììå ïîòåðü íàïîðà ìåæäó ýòèìè òî÷êàìè ïî ëåâîé âåòâè:

ΔÍêîëüöî2 = (Í8 - Í4) + (Í4- Í5) - (Í7 - Í5) -(Í8 - Í7) = 0

Ðàññ÷èòàåì ïîòåðè íàïîðà ïî êîëüöó 2-3-4-5-7-8

Ïîòîê â òî÷êå 2 ðàçäåëÿåòñÿ íà äâà íàïðàâëåíèÿ, è â òî÷êå 5 ýòè ïîòîêè ñõîäÿòñÿ. Ñëåäîâàòåëüíî, ñóììà ïîòåðü íàïîðà îò òî÷êè 2 äî òî÷êè 5 ïî ïðàâîé âåòâè äîëæíà ðàâíÿòüñÿ ñóììå ïîòåðü íàïîðà ìåæäó ýòèìè òî÷êàìè ïî ëåâîé âåòâè:

ΔÍêîëüöî3 = (Í2 - Í3) + (Í3 - Í4) + (Í4 - Í5) -(Í7 - Í5)-(Í8 - Í7) -(Í2 - Í8) = 0

Ñóììà ïîòåðü íàïîðà ïî êàæäîìó èç öèêëîâ ðàâíà íóëþ.

Ðàññ÷èòàåì ãèäðàâëè÷åñêèé óêëîí

íàïîð òðóáîïðîâîä ãèäðàâëè÷åñêèé óêëîí

Ãèäðàâëè÷åñêèé óêëîí âûðàæàåò ïîòåðþ ïîëíîé óäåëüíîé ýíåðãèè (ãèäðîäèíàìè÷åñêîãî íàïîðà), ïðèõîäÿùóþñÿ íà åäèíèöó äëèíû ïîòîêà, ãäå l − ðàññòîÿíèå, îòñ÷èòûâàåìîå âäîëü îñè ïîòîêà:

=

3. ÎÏÐÅÄÅËÅÍÈÅ ÄÈÀÌÅÒÐÀ ÂÑÀÑÛÂÀÞÙÅÃÎ ÒÐÓÁÎÏÐÎÂÎÄÀ È ÂÛÑÎÒÛ ÓÑÒÀÍÎÂÊÈ ÍÀÑÎÑÀ.

Îïðåäåëèòü äèàìåòð âñàñûâàþùåãî òðóáîïðîâîäà è ïðåäåëüíóþ òåîðåòè÷åñêóþ âûñîòó óñòàíîâêè (âñàñûâàíèÿ) öåíòðîáåæíîãî íàñîñà ñ ó÷åòîì è áåç ó÷åòà çàïàñà, îáåñïå÷èâàþùåãî îòñóòñòâèå êàâèòàöèè, åñëè íàñîñ ïåðåêà÷èâàåò âîäó ïðè òåìïåðàòóðå t = 70ºC, êèíåìàòè÷åñêàÿ âÿçêîñòü ν = 0,38⋅10-6 ì2/ñ, ðàñõîäå Q = 30 ì3/ñ è ÷àñòîòå âðàùåíèÿ n = 1500 îá/ìèí. Òðóáîïðîâîä ñòàëüíîé, äëèíîé l = 10ì, ýêâèâàëåíòíîé øåðîõîâàòîñòüþ ký = 1 ìì; èìååò ïðèåìíûé (îáðàòíûé) êëàïàí, îäèí ïîâîðîò (êîëåíî) 90º (R=2d), ïëîòíîñòü âîäû ρ=977.81 êã/ì3, êîýôôèöèåíòû ìåñòíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ: ξêëàï.=6, ξïîâ.=0,7.

Îïðåäåëåíèå äèàìåòðà âñàñûâàþùåãî òðóáîïðîâîäà

Èç ôîðìóëû ðàñõîäà âûðàæàåì äèàìåòð òðóáû:

Ãäå Q - ðàñõîä, s - ïëîùàäü ñå÷åíèÿ, v - ñêîðîñòü

Îòêóäà âèäíî ÷òî äèàìåòð çàâèñèò êàê îò ðàñõîäà, òàê è îò ñêîðîñòè òå÷åíèÿ âîäû â òðóáå. Ïðèíèìàåì, ñàìîñòîÿòåëüíî, ñêîðîñòü ðàâíóþ 1.5ì/ñ, ðàñõîä çàäàí è ïîäñòàâëÿåì â ôîðìóëó (1):

Ïðè υ = 1.5 ì/ñ

Ïî ÃÎÑÒó ïðè äèàìåòðå òðóáû ìåíüøåé èëè ðàâíîé 250ìì, ñêîðîñòü òå÷åíèÿ â íåé âîäû âàðüèðóåòñÿ îò 0.6 äî 1 ì/ñ.

 (2)

Òàê êàê ïðè âûáðàííîé íàìè ñêîðîñòè ðàâíîé 1.5 ì/ñ, äèàìåòð òðóáîïðîâîäà ðàâåí 80 ìì, ìíîé áûë ñäåëàí âûâîä ÷òî äàííàÿ ñêîðîñòü íå ÿâëÿåòñÿ äîïóñòèìîé.

Ïðèíèìàåì äèàìåòð òðóáîïðîâîäà ðàâíûé 120 ìì, ïðè çàäàííîì ðàñõîäå âû÷èñëèì ñêîðîñòü â òðóáîïðîâîäå:

Ïðè d = 120 ìì

Ïîëó÷åííîå çíà÷åíèå ïðèáëèæåííî ê ðàâåíñòâó (2) è áóäåò ïðèíÿòî ìíîþ, äèàìåòð òðóáîïðîâîäà ðàâåí 120ìì èëè 0.12 ì. è ñêîðîñòü ðàâíà 0.74ì/ñ, ÷òî ñîîòâåòñòâóåò ÃÎÑÒó.

Îïðåäåëåíèå âûñîòû óñòàíîâêè íàñîñà

Äëÿ ðàñ÷åòà ïðåäåëüíîé òåîðåòè÷åñêîé âûñîòû óñòàíîâêè (âñàñûâàíèÿ) öåíòðîáåæíîãî íàñîñà âîñïîëüçóåìñÿ óðàâíåíèåì Áåðíóëëè äëÿ ðåàëüíîé æèäêîñòè:

Ïîäñòàâëÿåì çíà÷åíèè â óðàâíåíèå Áåðíóëëè è ïîëó÷àåì:

Îïðåäåëèì îáëàñòè ãèäðàâëè÷åñêîãî ñîïðîòèâëåíèÿ, äëÿ ýòîãî âû÷èñëèì:

Âû÷èñëèì ïðåäåëüíóþ âûñîòó óñòàíîâêè íàñîñà:

Âû÷èñëèì êàâèòàöèîííûé çàïàñ:

Âû÷èñëèì ôàêòè÷åñêóþ âûñîòó óñòàíîâêè íàñîñà ñ ó÷åòîì êàâèòàöèîííîãî çàïàñà:

ÇÀÊËÞ×ÅÍÈÅ

 êóðñîâîé ðàáîòå áûëè ðåøåíû òðè çàäà÷è: ãèäðàâëè÷åñêèé ðàñ÷åò êîðîòêèõ òðóáîïðîâîäîâ, ïîòîêîðàñïðåäåëåíèÿ â êîëüöåâîé ñåòè, îïðåäåëåíèå äèàìåòðà òðóáîïðîâîäà è ïðåäåëüíóþ âûñîòó óñòàíîâêè öåíòðîáåæíîãî íàñîñà.

 ïåðâîé çàäà÷å áûëè ðàññ÷èòàíû çíà÷åíèÿ ïîòåðü íàïîðà â òðóáîïðîâîäàõ íà âñåõ ó÷àñòêàõ: ïîòåðè ïðè âûõîäå èç áàêà, ïîòåðè ïî äëèíå, íà âíåçàïíîå ðàñøèðåíèå è íà ïîâîðîò. Ïî äàííûì ðàñ÷åòàì ïîñòðîåíû íàïîðíàÿ õàðàêòåðèñòèêà òðóáîïðîâîäà, íàïîðíàÿ è ïüåçîìåòðè÷åñêàÿ ëèíèè.

Âî âòîðîé çàäà÷å íàéäåíû íàïîðû â óçëàõ òðóáîïðîâîäíîé ñåòè, ðàñõîäû è ïîòåðè íàïîðà íà ó÷àñòêàõ. Òàêæå áûëè ïîäñ÷èòàíû ñóììû ïîòåðü íàïîðîâ â öèêëàõ, ãèäðàâëè÷åñêèå óêëîíû ó÷àñòêîâ è ïüåçîìåòðè÷åñêàÿ ëèíèÿ âûáðàííîãî ó÷àñòêà òðóáîïðîâîäà. Ïî ýòèì ïîäñ÷åòàì áûë ñäåëàí âûâîä: ñóììà ïîòåðü íàïîðîâ âäîëü ëþáîãî öèêëà ðàâíà íóëþ. Íàéäåíû äàâëåíèÿ â êàæäîì óçëå òðóáîïðîâîäíîé ñåòè ïðè çàäàííûõ ãåîìåòðè÷åñêèõ âûñîòàõ â óçëàõ.

 òðåòüåé çàäà÷å ïîäîáðàí äèàìåòð âñàñûâàþùåãî òðóáîïðîâîäà íàñîñà è ñêîðîñòü òå÷åíèÿ âîäû â íåì. Áûëà íàéäåíà ìàêñèìàëüíàÿ (òåîðåòè÷åñêàÿ) âûñîòà óñòàíîâêè íàñîñà îò ïèòüåâîãî èñòî÷íèêà è ôàêòè÷åñêàÿ åãî âûñîòà ñ ó÷åòîì êàâèòàöèîííîãî çàïàñà, ïðè êîòîðîé íàñîñíîå îáîðóäîâàíèå áóäåò èìåòü íàèáîëåå êîìôîðòíûå óñëîâèÿ äëÿ ñòàáèëüíîé ðàáîòû.

ÑÏÈÑÎÊ ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÎÉ ËÈÒÅÐÀÒÓÐÛ

Áóõàðêèí Å.Í. è äð. Èíæåíåðíûå ñåòè. Îáîðóäîâàíèå çäàíèé è ñîîðóæåíèé /Å.Í. Áóõàðêèí, Â.Â. Êóøíèðþê è äð.- Ì.: Âûñø. øê., 2008. - 414 ñ.

Êåäðîâ Â.Ñ. Ñàíèòàðíî-òåõíè÷åñêîå îáîðóäîâàíèå çäàíèé: ó÷åáíèê ëÿ âóçîâ /Â.Ñ. Êåäðîâ, Å.Í.Ëîâöîâ. - Ì.:ÎÎÎ «Áàñòåò», 2008. - 480 ñ.

Ìàêîòðèíà Ë.Â. Ñàíèòàðíî-òåõíè÷åñêîå îáîðóäîâàíèå çäàíèé. Ìåòîäè÷åñêèå óêàçàíèÿ äëÿ âûïîëíåíèÿ êóðñîâîãî ïðîåêòà äëÿ ñòóäåíòîâ ñïåöèàëüíîñòè 290800 "Âîäîñíàáæåíèå è âîäîîòâåäåíèå" äíåâíîé è çàî÷íîé ôîðìû îáó÷åíèÿ. - Èðêóòñê, ÈðÃÒÓ, 2011. - 59 ñ. (ýëåêòðîííûé âàðèàíò).

Ñîìîâ Ì.À., Æóðáà Ì.Ã. Âîäîñíàáæåíèå. Òîì 1. Ñèñòåìû çàáîðà, ïîäà÷è è ðàñïðåäåëåíèÿ âîäû: Ó÷åáíèê äëÿ âóçîâ. Ì.: Èçäàòåëüñòâî ÀÑÂ, 2010. ‒ 262ñ.

Ñàéðèääèíîâ Ñ.Ø. Ãèäðàâëèêà ñèñòåì âîäîñíàáæåíèÿ è âîäîîòâåäåíèÿ: Ó÷åá.ïîñîáèå. - Ì.: Èçäàòåëüñòâî ÀÑÂ, 2008. - 352 ñ.

ßêîâëåâ Ñ.Â. ,Âîðîíîâ Þ.Â. Âîäîîòâåäåíèå è î÷èñòêà ñòî÷íûõ âîä /Ó÷åáíèê äëÿ âóçîâ: - Ì.:ÀÑÂ, 2002 - 704ñ.

Øåâåëåâ Ô.À., Øåâåëåâ À.Ô. Òàáëèöû äëÿ ãèäðàâëè÷åñêîãî ðàñ÷åòà âîäîïðîâîäíûõ òðóá: Ñïðàâ.ïîñîáèå. - 8-å èçä., ïåðåðàá. è äîï. Ì.: Ñòðîéèçäàò,2008.-352 ñ.

Ðàçìåùåíî íà Allbest.ru